【Linux】使用＜信号量＞实现＜线程互斥＞——（解析：用信号量实现两个线程互斥输出1-10数字）

一.信号量的概念与语法

1.信号量基本概念、类型与头文件

整型信号量：信号量的值为整数，用于表示任意数量的资源。

记录型信号量：除了包含一个整数值（表示可用资源的数量）外，还包含一个进程等待队列，用于存储阻塞在该信号量的各个进程的标识。

二进制信号量：仅允许信号量取0或1值。这种信号量通常用于实现互斥锁，保证只有一个进程或线程可以访问共享资源。

sem_t类型：是POSIX线程库提供的一个信号量类型。sem_t类型的信号量可以模拟上述三类分类中的某些行为。

sem_t s; // 先定义，后面再初始化

semaphore.h

信号量：表示可用资源的数量。当进程或线程需要访问某个共享资源时，会先尝试获取信号量。如果信号量的值大于0，表示有资源可用，进程或线程可以获取信号量并访问资源，同时信号量的值会减1。如果信号量的值为0，表示没有资源可用，此时进程或线程会进入阻塞状态，等待其他进程或线程释放信号量。

2.信号量的基本操作（等待P操作与释放V操作）

等待（P操作）：【Park】 进程或线程尝试获取信号量。如果信号量的值大于0，则获取成功，信号量的值减1；如果信号量的值为0，则进程或线程进入阻塞状态，等待其他进程或线程释放信号量。

释放（V操作）：【Voke】 进程或线程释放之前获取的信号量。释放信号量时，该信号量的值会增加1。如果有进程或线程因为信号量的值为0而处于阻塞状态，此时会唤醒一个或多个阻塞的进程或线程。

3.信号量的基本函数（创建、销毁、等待P操作与释放V操作）

sem_init(&信号量, 0, 信号量的初值); // 创建信号量
sem_destroy(&信号量); // 销毁信号量
sem_wait(&信号量); // 等待P操作
sem_post(&信号量); // 释放V操作

二.信号量实现线程互斥（用信号量实现两个线程互斥输出1-10数字）

把信号量初始化成1，表示目前可用资源为1。进入两个线程，其中第一个线程进入等待（P操作）后，信号量-1变成0。第二个线程进入等待（P操作）后，由于信号量变为0，进入阻塞状态。第二个线程必须等到第一个线程执行完程序后，进行释放V操作，释放信号量，信号量+1后，它才会解除阻塞状态，从而实现互斥操作，2个线程按照先后顺序执行。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <semaphore.h>
<p>sem_t s; // 定义信号量</p><p>void<em> fun(void</em> param) {
long tnum = (long)param;
int i;</p><pre class="brush:php;toolbar:false">sem_wait(&s); // 等待（P操作）park
for(i=1; i<=10; i++) {
    printf("Thread %ld: %d\n", tnum, i);
    usleep(100000); // 延迟100毫秒
}
sem_post(&s); // 释放（V操作）voke

return NULL;

}

int main() { pthread_t t1, t2;

sem_init(&s, 0, 1); // 初始化信号量为1

pthread_create(&t1, NULL, fun, (void*)1);
pthread_create(&t2, NULL, fun, (void*)2);

pthread_join(t1, NULL);
pthread_join(t2, NULL);

sem_destroy(&s); // 销毁信号量

return 0;

}

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